Page 36 - No31

MOF5

(1,4benzoldikarboxilát (BDC)) Szerves kötőelem: Tereftálsav, (cink-oxid) csapadék jelenik meg a
csatlakoznak, rögzítve a kocka alakú rács 1,4-Benzoldikarbonsav (BDC) porózus váz helyett.
sarkait. C H (COOH) 2- Aktiválás:A MOF-5 szintetizálása után a
4
6
Oldószer: Dimetilformamid (DMF) pórusok valójában nem üresek –a reakció
során használt DMF oldószer tölti meg
A REAKCIÓ őket. Az aktiválás az a kritikus folyamat,
Oldás: A cinkisót és a BDC kötőelemet a amely során ezeket az oldószermolekulákat
DMF oldószerben feloldják. több lépésben eltávolítják anélkül, hogy a
Melegítés: A keveréket autoklávban, porózus 3D szerkezet összeomlana.
körülbelül 100–120°C-on melegítik Melegítéssel nem lehet eltávolítani az
24–48 órán át. oldószert, mivel a DMF magas forráspontú,
Deprotonáció: Ahogy az oldószer emiatt előszőr oldószercserét hajtanak
felmelegszik, lassan elbomlik és bázisként végre. Alacsonyabb forráspontú
működve, leválasztja a protonokat a oldószerben (kloroform vagy diklórmetán)
tereftálsavból. áztatják 3-5 napig, majd
Nukleáció: A dikarboxilát-ion ezután a vákuumszárítással, enyhe melegítéssel
cinkionokhoz kötődik, és klasztereket eltávolítják a kloroformot is a pórusokból.
alkot.
Kristályosodás: Ezt követően a klaszterek HOGY JÖN LÉTRE AZ
és kötőelemek (linkerek) önszerveződéssel IONKOMPLEX?
6+
AZ MOF-5 SZINTÉZISE egy 3D köbös ráccsá rendeződnek. A MOF-5 szerkezetében a Zn O egység
4
Előállításához az egyik konvencionális Az egyszerűsített reakció a csomópont nem csupán egy kémiai összetevő, hanem
módszer a szolvotermikus szintézis. létrehozásához a hálózat strukturális alapköve. Hő és kis
Szolvotermikus előállítás: A vegyületek mennyiségű víz jelenlétében (a hidratált
szintézisét oldószerrel, magas nyomás
és hőmérséklet mellett, autoklávban 4Zn +H O+6RCOO) = [Zn O(RCOO) ] + 2H + cinksó lebomlása miatt), a cink ionok és a
-
2+
végzik. 2 4 6 víz reakcióba lépnek. Egy központi
ahol R a tereftálsav deprotonált része. oxidion jön létre, amely négy cink ionnal
AZ ÖSSZETEVŐK tetraéderes ion-klasztert hoz létre.
Fémforrás: cink-nitrát-hexahidrát. A reakciót gondosan kell kontrollálni. Ha
túl magas a hőmérséklet vagy a
2-
Zn(NO ) .6H2O koncentráció nem jól választott, akkor 4Zn 2+ + O ->(Zn O) 6+ .
3 2 4
Hogyan tud megkötni egy oxigén ion
négy cink iont? Az oxigén ion és a cink
ionok közötti kötés természete datív
kovalens kötés.
A datív vagy koordinációs kötés, egy
olyan speciális kovalens kötés, amelyben
a kötő elektronpárt kizárólag az egyik a
donor atom biztosítja. Ilyen pld. a CO,
NH , H O is. A gyakoribb kovalens
+
4+
3
kötés elektronpárjához mindkét atom
hozzájárul 1-1 elektronnal. A donor atom
(Lewis bázis) rendelkezik legalább egy
nemkötő magányos elektronpárral
(például nitrogén, oxigén, foszfor vagy
kén atomok), amivel hozzájárulhat a
kötés kialakításhoz. Az akceptor atom
(Lewis sav) rendelkezik legalább egy
betöltetlen vegyértékpályával, amely
alkalmas az elektronpár befogadására
(például bor, alumínium vagy
átmenetifémek).

36 KÉMIAI PANORÁMA 31. SZÁM, 2026. ÉVFOLYAM